数字化地震波信号去噪技术本科.doc

大连理工大学本科毕业设计（论文） 数字化地震波信号去噪技术 The technology of digitized Seismic wave denoising 学 院（系）：电子信息与电气工程学部 专 业： 电子信息工程 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 大连理工大学 Dalian University of Technology 摘 要 在相当长的一段历史时期内，地震波信号是通过笔纸和滚筒等方式记录在纸图上，由于材质本身的问题，该种记录方式不适合长期保存。随着数字化记录方式的普及，将原始地震图中的地震信号数字化以方便存储和分析就成为了一项必要的工作。在数字化过程中，需要对波形进行跟踪，并将其转化成为时间信号。在对波形进行自动跟踪的过程中，由于数字化技术本身的局限，数字化之后的时间信号往往包含了“毛刺”和噪声等不属于原始地震信号的内容，对后续的对信号的保存、恢复等工作带来了影响，因此这些噪声必须被去除。本工作着力于去除数字化过程中带来的“毛刺”和噪声，尽可能好的恢复原始地震波形的信息。同时，数字化地震波波形本身包含了一定的噪声。去除这些噪声，也是本工作的目的之一。 由于地震图上的地震波形是随着笔的摆动记录下来的，因此波形较为光滑，信号带宽较窄，因此本课题假设数字化的地震信号是低频、光滑的信号，并依据此特点选择方法去除噪声，恢复信号。本课题主要研究问题： 基于低通滤波器的数字化地震信号去噪。 基于K-L变换的数字化地震信号去噪。 基于小波变换的数字化地震信号去噪。 本文主要针对地震波信号去噪的问题，尝试采用低通滤波器、K-L变换和小波变换三种去噪方法来去除数字化地震波的噪声。在MATLAB实验仿真平台实现了以上三种去噪方法，并给出了一定的定性和定量的结果。实验仿真表明，以上三种常用的去噪方法均可以达到保留地震信号的特征，达到抑制噪声的目的。 关键词：地震波去噪；低通滤波器；K-L变换；小波去噪 The technology of digitized seismic wave denoising Abstract Analog seismic wave used to be recorded on the seismogram by pen and paper drum-type seismograph. With the popularity of digital recording system, digitizing these analog seismograms has become a necessary work. In the digitization process, the seismic wave is tracked, and then it is converted into digital seismic signal. However, because of the disadvantage of the digitizing technic, the digitized seismic wave usually contains some glitches-like noise which does not belong to the original seismic wave content. This work focuses on removing the noises introduced in the digitization process, and restoring the information of original seismic waveform. Analog seismic signal is a smooth, low-frequency signal. According to this, we choose the following three methods in the denoising process: Low pass filter denosing method. K-L transform denosing method. Wavelet transform denosing method. This article is focused on seismic signal denoising problem, try using a low-pass filter, KL transform and wavelet transform denoising methods to remove the